Проверочный расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев
Определение расчетного контактного напряжения
Контактное напряжение в полюсе зацепления 
определяют по формуле [ф. 4.2], МПа:
где 
– коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления; 
– коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес; 
– коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий; 
– удельная расчетная нагрузка, Н/мм; 
– межосевой угол (в ортогональной передаче 
); 
– внешний начальный диаметр, мм; 
– коэффициент ширины зубчатого венца; 
– угол начального конуса колеса.
Коэффициент , учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес для стали принимают 
= 190 Н1/2/мм [ф. 4.3].
Коэффициент , учитывающий суммарную длину контактных линий, определяется по формуле [ф. 4.4]:
,
где z1, z2 – число зубьев соответственно шестерни и колеса.
Коэффициент , учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления, с учетом того, что колеса изготовлены без смещения принимаем = 1,76 [c. 17].
Удельная расчетная нагрузка определяемая по следующей формуле [ф. 4.5]:
,
где 
– вращающий момент на шестерне, Нм; 
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий; 
– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении; 
– ширина зубчатого венца, мм; 
– коэффициент ширины зубчатого венца; – внешний начальный диаметр, мм; 
– угол начального конуса шестерни.
|
|
|
В предыдущей формуле значения , , , 
, , уже известны Коэффициент 
, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, вычисляется по формуле [ф. 4.6]:
,
где единственное неизвестное значение – удельная окружная динамическая сила 
, которая определяется по формуле [ф. 4.7]:
,
где 
– окружная скорость по средней делительной окружности шестерни, м/с; 
= 0,14 – коэффициент, учитывающий влияние зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев [т. 4.1]; 
= 8,2 – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса [т. 4.2]; 
, 
– средние делительные диаметры шестерни и колеса, мм; u – передаточное число.
Тогда:
Подставив в исходную формулу по определению s H получим:
= 531 МПа.
Допускаемые контактные напряжения в проверочном расчете
Допускаемые контактные напряжения 
определяют раздельно для шестерни и колеса [ф. 4.9], МПа:
,
где 
– предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжении; SH – минимальный коэффициент запаса прочности; ZN – коэффициент долговечности; 
– коэффициент, учитывающий влияние вязкости смазочного материала; 
– коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев; 
– коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости; ZX – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса.
|
|
|
Значения , ZN, SH, определены ранее при проектном расчете:
= 1334 Мпа; 
= 1150 МПа; ZN1 = 0,989; ZN2 = 1,02; SH1 =1,2; SH2 = 1,2.
Коэффициент ZR, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев, определяется по тому из сопряженных колес, зубья которого имеют более грубые поверхности, т.е. в зависимости от параметра шероховатости поверхности [с. 20]: ZR = 0,95.
Коэффициент , учитывающий окружную скорость, при H > 350HV определяется по формуле [ф. 4.9]:
.
Коэффициент ZL, учитывающий влияние смазки, при отсутствии экспериментальных данных принимаем ZL = 1.
Коэффициент ZX, учитывающий размер зубчатого колеса [с. 20]:
Поскольку d1 < 700 и d2 < 700, то 
и 
.
Тогда допускаемые контактные напряжения, МПа:
,
.
В качестве допускаемого контактного напряжения передачи, которое сопоставляют с расчетным, принимают наименьшее:
МПа
Сопоставим расчетное и допускаемое контактное напряжение:
|
|
|
,
– условие выполнено.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 171; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!